一、实验目的
1、学习……
二、实验原理
1、卤素均具有氧化性,其氧化性强弱为:Cl2>Br2>I2, 前者可氧化后者的X-。
X-还原性强弱:Cl- 3、H2O2为强氧化剂,可氧化I-等还原性物质,甚至将许多硫化物氧化为硫酸盐;其自身不稳定,可渐渐分解出氧气和水,MnO2等可催化其分解,遇到KMnO4等强氧化剂表现出还原性(被氧化成氧气)。 H2O2将强碱性CrO2-氧化为黄色CrO42-,酸性中可将Cr2O72-氧化成蓝色CrO5(水中分解,可被乙醚、戊醇等萃取),此性质可作为H2O2与铬离子的相互鉴定依据。 4、硫化物多为难溶盐,且颜色丰富,溶解性差异较大,据此,可用稀盐酸、浓盐酸、硝酸、王水等不同溶剂来选择性溶解不同硫化物。亚硫酸盐遇酸分解产生SO2,酸性亚硫酸盐(SO2·H2O)遇S2-被还原为S呈氧化 2-性,遇Cr2O7被氧化为SO42-呈还原性,还原性强于氧化性。硫代硫酸盐呈还原性和酸不稳定性,遇酸分解为S、SO2,遇氧化剂被氧化成SO42-、S4O62-等离子,与银离子可生成沉淀,也可生成络合物。过二硫酸盐酸中具强氧化性,但需有银催化和加热,将Mn2+氧化成MnO4-是鉴定锰离子的重要反应。 三、实验步骤 (一)KClO3、NaClO的制备 结论:浓盐酸与MnO2、MnO4-反应可制氯气,氯气导入热强碱生成氯酸盐,导入冷强碱溶液生成次氯酸盐。氯气可用过量碱吸收。 (二)X2的氧化性及X-的还原性 方案一: 方案二: 相关反应: 结论: 1、氧化性顺序 Cl2>Br2>I2 还原性顺序 Cl->Br->I- 2、氯气检验: KI-淀粉试纸(湿)变蓝 (NO2等氧化性气体具有相似性质) (三)ClO-、ClO3-的性质 操作顺序 操作步骤 现象与解释 1、 清液变棕色(I2) 反应: 2、 生成褐色沉淀(MnO(OH)2) 反应: 3、刺激性黄绿色气体逸出,试纸变蓝。 反应:ClO-+2I-+2H+→2Cl-+I2+H2O 4、褪去。 (三) 1、 试管A中,加4D0.2MKI+2D1M硫卤素含氧酸,再加0.5mlNaClO溶液。 酸盐性质 2、 试管B中,加4D0.2MMnSO4,再1、次氯酸加0.5mlNaClO溶液。 盐 3、 试管C中,加4D0.2M浓HCl,再加0.5mlNaClO溶液。管口放一片湿KI-淀粉试纸。 4、 试管D中,加2D品红,再加0.5mlNaClO溶液。 2、氯酸钾 1、 氯酸钾溶液,加0.5ml0.2MKI溶液 2、 再往1中加3M硫酸。继续加KClO3溶液至棕色(适当加热)。 品红被氧化,结构破坏而褐色。 不加硫酸时,没有变化,加入硫酸后溶液变棕色。示有I2生成。过量氯酸钾可氧化I2至碘酸盐: ClO3-+I-+H+→Cl-+I2+H2O ClO3-+I2→Cl- +IO3- 结论:酸、热条件下,ClO3-有氧化性 (四)H2O2的性质 操作顺序 结论:次氯酸盐在酸性和中性有强氧化性,酸性最强;氯酸盐酸性有氧化性,但反应缓慢,中性溶液几乎不显氧化性。 操作步骤 现象与解释 1、在离心管A中加1DPb2+液,1DNa2S,1、黑色沉淀:Pb2++S2-→PbS↓黑 摇。离心弃液,10D水洗,离心弃液。 ↓黑变白:PbS+ H2O2→PbSO4白 沉淀上加H2O2 5D,搅。 结论:H2O2有氧化性 (四) H2O2性质 2、B管中加 1DKMnO4,2D硫酸,摇,2、紫红变无色: 逐滴加H2O2 ,紫红色褪。 MnO4-+ H2O2+H+→Mn2++ O2+ H2O 3、C 管中加1DKI,2D硫酸,摇,加1DH2O2 ,变茶色。 4、D管加3D H2O2,看;加热,看;加入少量MnO2,看。 3、I-被氧化: H2O2+I-+H+→I2(茶)+H2O 4、冷液无↑,热液有↑,加MnO2后大量↑:H2O2→O2↑+ H2O 结论:不稳定,热更不稳,MnO2可催化分解 5、原液橙色,反应后上层为蓝色,下层为绿色(分解)。 Cr2O72-+ H2O2+ H+→CrO5(蓝)+ H2O 分解CrO5(蓝) + H+→Cr3++O2 +H2O 现象与解释 1、A管粉红↓:Mn2++S2-→MnS↓ B黑↓:Pb2++S2-→PbS↓黑 C黑↓:Cu2++S2-→CuS↓黑 2、A↓溶稀HCl MnS+ H+→Mn2++H2S↑ 3、B↓溶浓HCl PbS+ H+→Pb2++H2S↑ 4、C↓溶硝酸 CuS+NO3-+H+→Cu2++NO2↑+S↓+ H2O (蓝液) 1、试纸变橙红色(pH3左右),示有酸性气体产生: SO32-+H+→SO2↑+H2O 2、B液变绿: Cr2O72-+ SO32-+ H+→Cr3+(绿)+ SO42- +H2O Δ3、TAA H2SHAcNH4 结论:H2O2有强氧化性,也有还原性,不稳定,受热和催化均能加速分解。 5、E管加4DK2Cr2O7,3D硫酸,10D乙醚,加4D H2O2立即剧烈振摇。 (五)硫的化合物的性质 操作顺序 操作步骤 1、A管加5DMnSO4,B管5D Pb(NO3)2,C管5DCuSO4溶液。滴加Na2S液。 2、A、B、C管离心弃液,各加20D水搅,洗,离心弃液。各加20D 2MHCl,搅动溶解。(A溶) 3、B、C管弃液,加20D浓HCl,搅动溶解(B溶) 4、C管弃液,加10D硝酸,摇动,溶解(全溶),蓝色液。 硫化物的溶解性 结论:三种硫化物溶解性差异较大,混合物可选不同溶剂依次溶解分离。 1、离心管A加2mlNa2SO3(湿pH纸备用),加1ml3M硫酸,立即置pH纸于管口,(可水浴加热)。 2、B管加4DK2Cr2O7,加入A管酸性液(一半),立即变绿。 3、C 管加10DTAA,水浴加热5min,再加入A管酸性液(一半),白色悬浊。 亚硫酸盐的性质 H2S+ SO32-+ H+→S(乳白) ↓+ H2O 结论:亚硫酸盐在酸性溶液中具有还原性,其产物为S。 硫代硫酸盐的性质 1、A管加5D Na2S2O3液,加5D1M硫酸,看、嗅(可有I2淀粉试纸检气体) 2、B、C管各加5D Na2S2O3液,B管加10D氯水,C管加数D碘水,摇。再在反应后的二管中加1D硫酸钠溶液,看 3、A管加1DAgNO3液,加1D Na2S2O3液,摇,看;再加4D Na2S2O3液,摇,看。 1、清液变乳白混浊,有气体逸出 S2O32-+ H+→S(乳白)↓+ SO2↑+ H2O 气体使蓝色碘淀粉纸褪色: I2+ SO2+ H2O→I-+ SO42-+ H+ 2、B管最终加硫酸钠溶液有白色,C管加碘褪色,加硫酸钠无变化。 S2O32-+Cl2+ H2O→SO42-+Cl-+ H+ S2O32-+I2→S4O62-+I- SO42-+Ba2+→BaSO4↓(白) 3、加适量Na2S2O3,有白色↓,加过量后沉淀溶解。反应: S2O32-+Ag+→Ag2S2O3↓(白) Ag2S2O3+ S2O32-→Ag(S2O3)22- 结论:硫代硫酸盐遇酸分解,遇强Ox被氧化为硫酸根,弱Ox氧化为连四硫酸根。能与银离子反应生成白色硫代硫酸银,加过量则生成络合物。(鉴定之) 过二硫酸钾氧化性 A、B管各加2D硫酸锰,2ml水,1ml3M硫酸,少量K2S2O8,摇匀。A管加1DAg+摇,看。水浴加热,看 不加热,基本无变化,加热后,A管渐现紫红色,B管呈棕色略带淡红。 结论:过二硫酸盐具强氧化性, Mn2+时需催化、加酸和加热 (鉴定锰) 四、结果与讨论 1、过二硫酸钾氧化锰的反应 条件:氧化剂要多,酸足,锰少,加热。 氧化剂少时,会生成MnO(OH)2,出现棕褐色混浊。 无催化剂时,即使加热也只是出现棕色,原因是生成高锰酸根的速度太慢,而在酸性中亚锰离子与高锰酸反应速度是快的,因而会生成棕色混浊的MnO(OH)2, 2、TAA与亚硫酸的反应 TAA需酸性加热才分解出H2S,后者与酸性亚硫酸盐反应生成乳白色混浊物S,而亚硫酸钠在酸性溶液中立即放出SO2,加热便失效,故正确的做法是: 先将TAA溶液酸化,水浴加热5分钟后,滴入亚硫酸钠溶液,出现乳白色混浊示有硫。 此反应可以用硫化钠代替之,但硫化钠自身在酸化时会出现白色混浊,若用此试剂,应该先将溶液离心沉淀硫后,在清液上面滴入亚硫酸盐溶液,出现乳白色混浊即示可发生反应。 3、 KClO3在反应中的氧化性表现较慢,可将溶液酸化后适当加热,再加入试验的KI溶液。现象会明显和快速 些。 4、 酸化亚硫酸钠溶液不一定立即能检验出酸性气体,可适当加热后再检验。 5、 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容